Ведение национальной шкалы времени UTC(KZ) на пассивных водородных стандартах по данным Rapid UTC

Важной характеристикой национальной шкалы времени является её отклонение относительно шкалы Всемирного координированного времени (UTC). Появление быстрой шкалы Всемирного координированного времени Rapid UTC (UTCr) даёт потенциальную возможность формировать национальные шкалы времени, повторяющие UTC с высокой точностью. Информация об отклонениях национальных шкал времени в Rapid UTC обновляется раз в неделю. В этом случае для формирования национальных шкал времени можно применять более дешёвые стандарты, которые имеют бо́льшую нестабильность частоты по сравнению с активными водородными стандартами, используемыми в настоящее время в ведущих метрологических лабораториях точного времени. Продемонстрирована возможность применения данных быстрой шкалы Всемирного координированного времени Rapid UTC для реализации национальной шкалы времени на базе пассивных водородных стандартов частоты с высокой точностью слежения за UTC на примере национальной шкалы Всемирного координированного времени Республики Казахстан UTC(KZ). Представлены результаты работы системы автоматической подстройки шкалы UTC(KZ) по данным Rapid UTC, публикуемым Международным бюро мер и весов. Описан алгоритм системы автоподстройки и обоснованы её параметры. Показано, что шкала времени, основанная на пассивных водородных стандартах частоты, при еженедельной коррекции по данным Rapid UTC имеет среднее квадратическое отклонение 2,5 нс и максимальное отклонение менее 8 нс в интервале наблюдения 2 года.

1. Petit G., Arias F., Harmegnies A., Panfi lo G., Tisserand L. UTCr: a rapid realization of UTC. Metrologia, 51(1), 33–39 (2023). https://doi.org/10.1088/0026-1394/51/1/33

2. Донченко С. И., Блинов И. Ю., Норец И. Б., Смирнов Ю. Ф., Беляев А. А., Демидов Н. А., Сахаров Б. А., Воронцов В. Г. Характеристики долговременной нестабильности водородных стандартов частоты и времени нового поколения. Измерительная техника, (1), 35–38 (2020). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2020-1-35-38

3. Смагулов С. Б., Юрченко А. В. Алгоритм формирования национальной шкалы времени UTC(KZ) на основе пассивных водородных стандартов частоты и времени. Интеллектуальные системы 4-й промышленной революции: сборник материалов V Международного форума. Под ред. В. И. Сырямкина. С. 43–45. Томск (2023). https://elibrary.ru/hefklg

4. Смагулов С. Б., Мишагин К. Г. Реализация метода автоподстройки национальной шкалы времени UTC(KZ) с помощью еженедельных данных Rapid UTC. II Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «За нами будущее» и Х Международный конкурс «Лучший молодой метролог КООМЕТ-2023»: сборник тезисов докладов. С. 29–35. ИПК «КОСТА», Санкт-Петербург (2023). https://elibrary.ru/wbapzo

5. Смагулов С. Б. Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени Республики Казахстан. Альманах современной метрологии, (1(37)), 124–136 (2024). https://elibrary.ru/krhlzg

6. Мишагин К. Г., Медведев С. Ю. Реализация метода оптимальной автоподстройки шкалы времени атомных часов. Измерительная техника, (8), 51–55 (2021). https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-8-51-55

7. Mishagin K. G., Lysenko V. A., Medvedev S. Y. A practical approach to optimal control problem for atomic clocks. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 67(5), 1080–1087 (2020). https://doi.org/10.1109/TUFFC.2019.2957650

8. Vernotte F., Lenczner M., Bourgeois P.-Y., Rubiola E. The parabolic variance (PVAR): A wavelet variance based on the least-square fi t. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 63(4), 611–623 (2016). https://doi.org/10.1109/TUFFC.2015.2499325

9. Šarčević S., Šibonjić O. Maintenance of offi cial time in Bosnia and Herzegovina – UTC (IMBH). 17th International Symposium INFOTEH-JAHORINA (INFOTEH), East Sarajevo, Bosnia and Herzegovina, 21–23 March 2018. https://doi.org/10.1109/INFOTEH.2018.8345522